가상발전소(Virtual Power Plant)는 비상발전(DG), 열병합발전(CHP), 에너지 저장 장치(ESS), 부하(Load)등과 같은 분산 에너지 자원을 ICT기반의 기술로 연계하여 하나의 단일 발전소와 같이 운영하는 기술이다. 지금까지의 가상발전소는 하나의 가상발전 플랫폼을 통하여 광범위하게 산재해 있는 다양한 분산 에너지 자원을 네트워크로 연결하는 구조를 기반으로 개발되고 실증되었다. 그러나 분산 에너지 자원 종류 및 수가 지속적으로 증가할 경우 이러한 분산 에너지 자원과 관련된 데이터 또한 기하급수적으로 증가할 수밖에 없으며 분산 에너지 자원의 분포가 광범위한 지역에 분포되어 있는 경우 하나의 가상발전 플랫폼으로 이들 모든 자원에 대한 네트워크를 중앙 집중형으로 가져가는 것은 네트워크 구성을 위한 기술적, 비용적 측면에서 매우 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 광범위한 지역에 분포되어 있는 분산 에너지 자원을 효율적으로 관리함으로써 시스템 부하에 따른 오류 확률을 낮추고, 분산 에너지 자원과의 데이터 교환의 견고성과 가상발전소의 확장성을 확보할 수 있는 대단위 가상 발전소 구성 방법을 제안한다. 또한 대단위 가상 발전소 구성 시 분산 에너지 자원을 직접적으로 제어하고 모니터링하는 소단위 가상발전 플랫폼에서 가변 및 민감성 부하를 고려한 최적의 자원 스케줄링 방법 또한 시뮬레이션을 통해 그 결과의 유효성을 검증한다.
본 연구에서 고찰되는 가상발전소(VPP; Virtual Power Plant) 솔루션 플랫폼은 전력회사가 발전·송전설비 등의 건설에 소요되는 비용과 이와 관련된 투자리스크를 최소화 한다. 또한, 소비자의 전력 수요를 충족할 수 있도록 수요대응(DR; Demand Response) 프로그램운영 기능을 포함시켜 VPP도입으로 발전 및 송·배전부문에 대한 대규모 설비투자 없이 현존하는 발전기와 DR 프로그램 등을 통해서 소비자의 부하변화에 실시간으로 대처하여 보다 친환경적이고 효율적인 전력공급이 가능하도록 한다. 태양광 및 ESS 연동 장치에 통신 Device를 연동하기 위해서는 Device 장치와 Edge System간 제어·상태에서 데이터를 전달하고 IoT Device 및 연동 플랫폼 개발(OneM2M)이 필요하다.
Recently the number of lectures of offered as part of distance education courses is increasing due to the necessity of continuing education in this era of rapidly changing technologies. To promote this, Web-based distance education systems have been developed and put into practical use. To step further, we propose a virtual space, distance education platform called interactive virtual laboratory. The proposed system is expected to overcome many obstacles in performing the unit operations laboratory at the current setting. The server/client system implementation was programmed with ASP and Visual Basic. The availability of simple and efficient technological supports for dissemination and remote use of virtual lab systems supports more experimental practices regardless of the number of participating students and their locations. Variety of instruments, process equipments and lab procedures are being added to make it a complete package of virtual lab fur undergraduate unit operations course.
가상현실 기술을 이용한 플랜트 안전훈련 시스템 개발을 위해서 대규모 플랜트를 대상으로 훈련 시스템을 구성하였다. 소규모 플랜트 또는 단위장치의 안전훈련에 비해서 가상 플랜트 구현, 공정 내 데이터 처리, 작업 지시 등 많은 시스템 구성이 필요하며 이들에 대한 통합 시스템 작업을 진행 하였다. 대상 플랜트인 RDS 공정은 고온 고압의 위험도가 높은 공정으로 해당 범위에서 누출로 인한 화재가 발생할 경우에 조치할 수 있는 훈련 시나리오를 고려하였으며 실제 사용 중인 운전 정지 절차를 참조하였다. 제안한 안전훈련 통합 시스템은 RDS 공정에서 일어날 수 있는 유사 상황에서도 이용 가능하며 대규모 플랜트에서의 가상현실을 이용한 안전훈련의 새로운 플랫폼으로 고려될 수 있다.
Purpose The recent concern over environmental problems such as greenhouse gas emission and fine dust contributes increasing interest in renewable energies. However the intrinsic characteristics of renewable energies, intermittent and stochastic generation, might cause serious problems to the stability and controllability of power grid. Therefore countermeasures such as virtual power plant (VPP) must be prepared in advance of the spread of uncontrollable distributed renewable energy resources to be one of major energy sources. Design/methodology/approach This study deals with the design concept of the VPP platform. we proposed as a technology solution for achieving the stability of power grid by guaranteeing a single power profile combining multiple distributed power sources with ICT. The core characteristics of VPP should be able to participate in the grid operation by responding to operation instructions from the system operator, KPX, as well as the wholesale electricity market. Findings Therefore this study includes energy storage device(ESS) as a controllable component as well as renewable energy resources such as photovoltaic and wind power generation. Based on this configuration, we discussed core element technologies of VPP and protype design of VPP solution platform according to system requirements. In the proposed solution platform, UX design for the integrated control center and brokerage system were included as well as ancillary service function to respond to KPX's operation instruction with utilizing the capability of ESS. In addition, a simulator was suggested to verify the VPP operations.
플랜트 안전훈련을 가상환경 하에서 진행하는 시스템을 구축하였을 때 고려해야 하는 시스템 구성요소와 구현 방법을 플랜트 특징에 따라서 구분하였다. VR기반의 안전훈련 시스템을 구성할 때 플랜트 특징에 따라서 필요한 구성요소가 다를 수 있으며, 대상 플랜트에 따라서 구축하는 기본적인 시스템 구성요소를 제시하였다. 제시하는 시스템의 구성을 뒷받침하기 위해서 비교적 간단한 설비인 도시가스 정압기 안전훈련 시스템을 구현하였고, 보다 복잡하고 큰 규모의 플랜트를 설명하기 위해서 석유화학 플랜트의 안전훈련 시스템 구현을 예로 들었다. 이를 통해서 적용하고자 하는 플랜트에서 적절한 VR 기반 플랜트 안전훈련 시스템 구성의 가이드라인을 제시한다.
Plant life cycle consists of design, construction, certification, operation, and maintenance phases, and various and enormous plant life cycle data is involved in each phase. Plant life cycle data should be linked with each other based on its proper relationships, so that plant operators can access necessary plant data during their regular operations and maintenance works. Currently, the relationships of plant life cycle data may not be defined explicitly, or they are scattered over several plant information systems. This paper proposes high level design of a plant life cycle data management system based on pre-defined plant life cycle database design. ISO-15926 standard is adapted for the database design. User-interface designs of the plant life cycle data management system are explained based on analysis of plant owners' requirements. A conceptual design of the database is also described with the entity-relationship diagram.
Operator Training Simulators (OTSs) provide macroscopic training environment for plant operation. They are equipped with simulation systems for the emulation of remote monitoring and controlling operations. OTSs typically provide 2D block diagram-based graphic user interface (GUI) and connect to process simulation tools. However, process modeling for OTSs is a difficult task. Furthermore, conventional OTSs do not provide real plant field information since they are based on 2D human machine interface (HMI). In order to overcome the limitation of OTSs, we propose a new type of plant training system. This system has the capability required for collaborative training between operators and field workers. In addition, the system provides 3D virtual training environment such that field workers feel like they are in real plant site. For this, we designed system architecture and developed essential functions for the system. For the verification of the proposed system design, we implemented a prototype training system and performed experiments of collaborative training between one operator and two field workers with the prototype system.
PMS(Plant Monitoring System) for simulation is the program for training that users such as instructor, operator, and supervisor can operate the plant virtually. Presented in this paper, are some lessons learned from implementation of PMS for simulation. First, this PMS fer simulation is based on LINUX instead of UNIX. These two OS(Operating System) have different platform and compiler version on it, so debugging needs to be done about variable defining part. Second, In LINUX system, the size of shared memory and message queue is already designated as a default value that user has to set up and use the RTAP DB. Third, to decrease the dummy data size, it has to be changed into binary formation. Lastly, PMS software for simulation provides several environments according to the command, so considered should be status monitoring, alarm, system organization, point and group monitoring, history storage and searching function.
A thermal management system of a proton exchange membrane fuel cell is taken charge of controlling the temperature of fuel cell stack by rejection of electrochemically reacted heat. Two major components of thermal management system are heat exchanger and pump which determines required amount of heat. Since the performance and durability of PEMFC system is sensitive to the operating temperature and temperature distribution inside the stack, it is necessary to control the thermal management system properly under guidance of operating strategy. The control study of the thermal management system is able to be boosted up with hardware in the loop simulation which directly connects the plant simulation with real hardware components. In this study, the plant simulation of fuel cell stack has been developed and the simulation model is connected with virtual data acquisition system. And HIL simulator has been developed to control the coolant supply system for the study of PEMFC thermal management system. The virtual data acquisition system and the HIL simulator are developed under LabVIEWTM Platform and the Simulation interface toolkit integrates the fuel cell plant simulator with the virtual DAQ display and HIL simulator.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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